【正文】 。 3 某些膜蛋白在細胞質基質一側的半胱氨酸殘基上共價結合脂肪酸分子，插入脂雙層之間，進一步加強膜蛋白與脂雙層的結合力(圖4—5)，還有少數(shù)蛋白與糖脂共價結合。去垢劑可分離子型去垢劑和非離子型去垢劑兩類。由于SDS對蛋白質的作用較為劇烈，引起蛋白質變性在純化膜蛋白時，特別是為獲得有生物活性的膜蛋白時，常采用非離子去垢 常用的非離子去垢劑TritonX—100： 非離子去垢劑也可使細胞膜崩解，但對蛋白質的作用比較溫和，它不僅用于膜蛋白的分離與純化，也用于除去細胞的膜系統(tǒng)，以便對細胞骨架蛋白和其他蛋白進行研究。 (一)膜脂的流動膜脂的流動性主要指脂分子的側向運動，它在很大程度上是由脂分子本身的性質決定的，一般來說，脂肪酸鏈越短，不飽和程度越高，膜脂的流動性越大 在細菌和動物細胞中常常通過增加不飽和脂肪酸的含量來調節(jié)膜脂的相變溫度以維持膜脂的流動性。膽固醇分子既能與磷脂分子相結合限制其運動，也能將磷脂分子隔開使其更易流動。多數(shù)情況下，膽固醇的作用是防止膜脂由液相變?yōu)楣滔嘁员ＷC膜脂處于流動狀態(tài)。用抗鼠細胞膜蛋白的熒光抗體(顯綠色熒光)和抗人細胞膜蛋白的熒光抗體(顯紅色熒光)分別標記小鼠和人的細胞表面，然后用滅活的仙臺病毒處理使兩種細胞融合。 膜蛋白在脂雙層二維溶液中的運動是自發(fā)的熱運動，不需要細胞代謝產(chǎn)物的參加，也不需提供能量。在某些細胞中，當熒光抗體標記時間繼續(xù)延長，已均勻分布在細胞表面的標記熒光會重新排布，聚集在細胞表面的某些部位，即所謂成斑現(xiàn)象(patching)，或聚集在細胞的一端，即成帽現(xiàn)象(capping)。膜蛋白與膜脂分子的相互作用也是影響膜流動性的重要因素。用熒光素標記膜蛋白或膜脂，然后用激光束照射細胞表面某一區(qū)域，使被照射區(qū)的熒光淬滅變暗。根據(jù)熒光恢復的速度可推算出膜蛋白或膜脂擴散速率。冷凍蝕刻技術制樣過程中，膜結構常常從雙層脂分子疏水端斷裂，這樣又產(chǎn)生了質膜的細胞外小頁斷裂面(extrocytoplasmic face，EF)和原生質小頁斷裂面(proto plasmic face，PF)(圖4—7) 細胞內的膜系統(tǒng)也根據(jù)類似的原理命名，如細胞內的囊泡，與細胞質基質接觸的膜面為它的PS面，而與囊泡腔內液體接觸的面為ES面。糖脂的分布表現(xiàn)出完全不對稱性，其糖側鏈都在質膜的ES面上，因此糖脂僅存在于質膜的細胞外小頁中。磷脂分子不對稱分布的生物學意義還不清楚，有人推測可能與膜蛋白的不對稱分布有關。所有的膜蛋白在質膜上都呈不對稱分布。 六、細胞膜的功能生物膜的結構模型與生物學特征也基本適于細胞膜，細胞膜其結構更為復雜，功能更為多樣。 七、膜骨架與細胞表面的特化結構細胞膜常常與膜下結構(主要是細胞骨架系統(tǒng))相互聯(lián)系，并形成細胞表面的某些特化結構,協(xié)同完成特定的功能。迄今為止，對膜骨架研究最多的還是哺乳動物的紅細胞。紅細胞的質膜既有良好的彈性又具有較高強度。當細胞經(jīng)低滲處理后，質膜破裂，同時釋放出血紅蛋白和其他胞內可溶性蛋白。因此紅細胞為研究質膜的結構及其與膜骨架的關系提供了理想的材料。 改變處理血影的離子強度，則血影蛋白和肌動蛋白條帶消失，說明這兩種蛋白不是膜內在蛋白，比較容易除去，此時血影的形狀變得不規(guī)則，膜蛋白的流動性增強，說明這兩種蛋白在維持膜的形狀及固定其他膜蛋白的位置方面起重要作用。帶3蛋白的N端伸向細胞質基質面折疊成不連續(xù)的水不溶性的區(qū)域，為膜骨架蛋白提供結合位點。 膜骨架蛋白主要成分包括血影蛋白、肌動蛋白、錨蛋白和帶 4．1蛋白等(圖4—9D)。與血影蛋白四聚體游離端相連的肌動蛋白纖維鏈,由于肌動蛋白纖維上存在多個(一般為5個左右)與血影蛋白結合的位點，所以可以形成一個網(wǎng)絡狀的膜骨架結構。錨蛋白含有兩個功能性結構域：一個能緊密地而且特異地與血影蛋白鏈上的一個位點相連；另一個結構域與帶3蛋白中伸向胞質面的一個位點緊密結合，從而使血影蛋白網(wǎng)絡與細胞膜連接在一起。 紅細胞膜的剛性與韌性主要由質膜蛋白與膜骨架復合體的相互作用來實現(xiàn)，但其雙凹型圓盤結構的形成還需要其他的骨架纖維參與。除紅細胞外，已發(fā)現(xiàn)在其他細胞中也存在與錨蛋白、血影蛋白及帶4．1蛋白類似的蛋白質，推測也存在膜骨架結構.第二節(jié) 細胞連接細胞連接是多細胞有機體中相鄰細胞之間通過細胞質膜相互聯(lián)系，協(xié)同作用的重要組織方式。(2)錨定連接(anchoring junctions)，通過細胞骨架系統(tǒng)將細胞與相鄰細胞或細胞與基質之間連接起來。主要有粘著帶(adhesion belt)和粘著斑(focal adhesion)。 一、封閉連接緊密連接是封閉連接的主要形式，一般存在于上皮細胞之間（如小腸上皮細胞之間的閉鎖堤區(qū)域）。隔離作用：將上皮細胞的游離端細胞膜與基底面細胞膜上的膜蛋白相互隔離，以行使各自不同的膜功能支持功能結構：緊密連接處的相鄰的細胞膜是由圍繞在細胞四周的焊接線（也稱嵴線）網(wǎng)絡連接。上皮細胞層對小分子的封閉程度直接與嵴線的數(shù)量有關。二、錨定連接分布很廣泛，上皮組織、心肌和子宮頸中含量尤為豐富。分類：錨定連接具有兩種不同的形式：① 與中間纖維相連的錨定連接，主要包括橋粒和半橋粒；② 與肌動蛋白纖維相連的錨定連接，主要包括粘著帶與粘著斑。結構：橋粒處相鄰細胞膜間的間隙約30 nm，質膜的胞質面有一塊厚度為15～ 20nm的盤狀致密斑，中間纖維直接與其相連；相鄰兩細胞的致密斑由跨膜連接糖蛋白相互連接。(二) 粘著帶與粘著斑粘著帶位于某些上皮細胞緊密連接的下方，相鄰細胞間形成一個連續(xù)的帶狀結構。與粘著帶相連的纖維是肌動蛋白纖維。在粘著斑處，跨膜連接糖蛋白通過纖連蛋白與胞外基質結合，通過某些微絲結合蛋白與細胞內肌動蛋白纖維結合。 三、通訊連接 (一)間隙連接分布非常廣泛，幾乎所有的動物組織中都存在間隙連接。最初的實驗是在細胞內插入微電極，加上電壓后發(fā)現(xiàn)有電流產(chǎn)生，說明一些無機鹽離子可以自由地從細胞間隙連接處由一個細胞進入相鄰的另一個細胞。 1．結構與成分 間隙連接處相鄰細胞膜間的間隙為2～3nm，間隙連接的名稱由此而來。相鄰細胞膜上的兩個連接子對接便形成一個間隙連接單位，因此間隙連接也稱縫隙連接或縫管連接。 2．功能及其調節(jié)機制 (1)間隙連接在代謝偶聯(lián)中的作用間隙連接能夠允許小分子代謝物和信號分子通過，是細胞間代謝偶聯(lián)的基礎。 (2)間隙連接在神經(jīng)沖動信息傳遞過程中的作用 神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與效應細胞(如肌細胞)之間通過突觸(synapse)完成神經(jīng)沖動的傳導。 間隙連接使心肌細胞間形成電偶聯(lián)(electrical coupling)，協(xié)調細胞的收縮，保證心臟正常跳動。如在小鼠胚胎八細胞階段，細胞之間普遍建立了電偶聯(lián)。 (4)間隙連接的通透性是可以調節(jié)的 間隙連接是一種可以隨細胞內的變化而進行開關的動態(tài)結構，在某些組織中，間隙連接的通透性還受兩側電壓梯度的調控及細胞外化學信號的調控。例如，胰高血糖素能刺激肝細胞分解糖原，然后將葡萄糖釋放到血液中，當它作用于肝細胞時，使肝細胞內cAMP濃